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常陽教您閥門定位器的非常規(guī)校驗(yàn)法

日期:2025-07-01 20:01
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摘要: 閥門定位器的非常規(guī)校驗(yàn)法 [摘 要] 運(yùn)用自動控制理論對閥門定位器的校驗(yàn)方法進(jìn)行了分析,并給出了校驗(yàn)閥門定位器的新方法。 [關(guān)鍵詞] 閥門定位器;零點(diǎn);量程;校驗(yàn) 1、概 述 在化工企業(yè)的控制過程中,氣動薄膜調(diào)節(jié)閥得到了廣泛的應(yīng)用,閥門定位器作為氣動薄膜調(diào)節(jié)閥(以下簡稱調(diào)節(jié)閥)的輔助工具,對調(diào)節(jié)閥的使用起著決定性作用,閥門定位器調(diào)校質(zhì)量的好壞直接影響調(diào)節(jié)閥的使用,但通常的調(diào)校方法有時不能校準(zhǔn)調(diào)節(jié)閥,這在一定程度上限制了調(diào)節(jié)閥的使用。因此,有必要對其它方法進(jìn)行研究。 2、系統(tǒng)...

閥門定位器的非常規(guī)校驗(yàn)法

[ ] 運(yùn)用自動控制理論對閥門定位器的校驗(yàn)方法進(jìn)行了分析,并給出了校驗(yàn)閥門定位器的新方法。

[關(guān)鍵詞] 閥門定位器;零點(diǎn);量程;校驗(yàn)

1、概

在化工企業(yè)的控制過程中,氣動薄膜調(diào)節(jié)閥得到了廣泛的應(yīng)用,閥門定位器作為氣動薄膜調(diào)節(jié)閥(以下簡稱調(diào)節(jié)閥)的輔助工具,對調(diào)節(jié)閥的使用起著決定性作用,閥門定位器調(diào)校質(zhì)量的好壞直接影響調(diào)節(jié)閥的使用,但通常的調(diào)校方法有時不能校準(zhǔn)調(diào)節(jié)閥,這在一定程度上限制了調(diào)節(jié)閥的使用。因此,有必要對其它方法進(jìn)行研究。

2、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

在本文中,將閥門定位器和調(diào)節(jié)器閥作為一個系統(tǒng)進(jìn)行分析,它主要由磁電主件、氣動功率放大器、反饋杠桿、零位彈簧、反饋彈簧、擋板、零點(diǎn)調(diào)整機(jī)構(gòu)、量程調(diào)整機(jī)構(gòu)和調(diào)節(jié)閥組成,構(gòu)成的系統(tǒng)方框如圖1。

 

 

1 系統(tǒng)閥門定位器和調(diào)節(jié)閥結(jié)構(gòu)框圖

注:I——輸入電流

MO——由零位彈簧產(chǎn)生的調(diào)零點(diǎn)力矩

MI——由輸入電流產(chǎn)生的電磁力矩

MF——由反饋彈簧產(chǎn)生的反饋力矩

H——擋板微小位移

H—— 調(diào)零彈簧長度

P——?dú)鈩庸β史糯笃鞯妮敵?/span>

L——調(diào)節(jié)閥在某一開度下的行程

3、系統(tǒng)等效數(shù)學(xué)模型

為分析方便,假設(shè)閥門定位器為線性特性,的一般工作情況下,各環(huán)節(jié)均可近似為線性環(huán)節(jié),則上述的方框圖對應(yīng)的方塊圖如圖2

 

2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖對應(yīng)的方塊圖

 

注:KO,K4—零位彈簧、反饋彈簧的彈性系數(shù)

K1,K2K3,K5,K6,KV——磁電組件、擋板、氣動功率放大器、量程調(diào)機(jī)構(gòu)、反饋杠桿的放大系數(shù)

 

令:

KG=K2K3KV            1 

KF=K4K5K6             2

則由自控理論可得:

     3

顯然 為閥門定位器零點(diǎn)

 

4、常規(guī)校驗(yàn)法分析

41 常規(guī)校驗(yàn)法

1)使閥桿定位于行程中點(diǎn),調(diào)整定定位器與反饋杠桿成90°角度,并使用螺釘固定。

2)將零點(diǎn)、量程分別置中間位置。

3)輸入4m ADC信號,使調(diào)節(jié)閥開始動作,調(diào)節(jié)零點(diǎn),使零點(diǎn)符合要求。

4)輸入20m ADC信號,記錄調(diào)節(jié)閥的行程,如不符合額定量程,則調(diào)量程,使量程符合要求。

5)重復(fù)上棕步驟(3)、(4),使量程式和零點(diǎn)達(dá)到規(guī)定值。

42 常規(guī)校驗(yàn)法的實(shí)質(zhì)

將(1),(2)式代入(3)式得:

由常規(guī)校驗(yàn)步驟(3)(4)可知,調(diào)零點(diǎn)可改變H,調(diào)量程式可改變K5,由式(4)可知,調(diào)整零點(diǎn)對和調(diào)量程式是相互影響的。因此,調(diào)零點(diǎn)、調(diào)量程實(shí)際上就是反復(fù)湊試H、K5 ,使零點(diǎn)、量程均符合要求的過程。

43 常規(guī)校驗(yàn)法的不足

由于一般情況下,零位彈簧工作在線區(qū)域,其長度變化范圍有限,調(diào)量程機(jī)構(gòu)其機(jī)械位置受到限制。因此 H、K5 的值將會受到限制,當(dāng)調(diào)節(jié)閥的KV很大或很小時,按常規(guī)方法不可能將定位器校準(zhǔn),這種情況在日常工作中經(jīng)常會碰到的,這就需要通過學(xué)習(xí)其它方法來校驗(yàn)閥門定位器。

 

5、常規(guī)校驗(yàn)法的改進(jìn)方法

由(4)式可知,可以調(diào)節(jié)的參數(shù)還有HK6,即調(diào)整反饋杠桿的有效長度及改變調(diào)零彈簧鋼的彈性系數(shù),下面分別就這兩種方法進(jìn)行分析。

5.1通過改變改變杠桿的有效長度來校驗(yàn)閥門定位器

將連接在閥桿上的銷釘靠近閥門定位 器,則可將反饋杠桿有效長度縮短,即K6減小,L增大,行程增大,反之,將反饋杠桿有效長度增大,則行程減小。因此,將此方法配合常規(guī)裁軍校驗(yàn) 法可增大行程變化范圍,將閥門定位器校準(zhǔn)。

5.2 通過改變反饋的彈性系數(shù)來校驗(yàn)閥門定位器

5.2彈簧特性分析

上述調(diào)零彈簧的系數(shù)K0是指彈簧工作在線怍區(qū)域時的參數(shù),當(dāng)彈簧較短或較長時,彈簧將工作在非線性區(qū)域,彈性系數(shù)將不再是常數(shù)。

調(diào)零的彈性特性見圖3。

由圖3可知,當(dāng)彈簧的長度小于H 時,彈簧工作的非線性區(qū)域,且K0 的值大于在線性區(qū)域的值。

5.2.2 調(diào)零彈簧工作在非線區(qū)域性時對調(diào)零點(diǎn)及量程的影響

由上述分析可知,當(dāng)彈簧工作在非線性區(qū)域時,其 增大,再由式(4)可知,定位器零點(diǎn)將提高,同時行程滿度值也增加,當(dāng)滿度值大于額定行程時,需要調(diào)整量程機(jī)構(gòu),使調(diào)節(jié)閥行程減小,同時也會使閥門定位器零位值減小,這樣反復(fù)湊試,可將閥門定位器校準(zhǔn)。

 

 

3 彈簧的彈性特性

6、非常規(guī)校驗(yàn)法

由上述的分析可知 ,改變H或者說 的值勤可以改變零點(diǎn)和量程,因此就有以下兩種校驗(yàn)法。

6.1 調(diào)反饋杠桿

1)輸入4m ADC信號,按常規(guī)調(diào)零方法調(diào)零點(diǎn)。

2)輸入20m ADC信號,按常規(guī)調(diào)量程法調(diào)量程。

3)反復(fù)進(jìn)行(1)、(2)步。

4)若零點(diǎn)、量程無法校準(zhǔn),調(diào)整閥桿上的銷釘以改變反饋杠桿的有有效長度,使行程增大或減小,杠桿有效長度縮短,行程增大,反之,行程減小。

5)反復(fù)進(jìn)行(3)、(4)步,直到零點(diǎn) 、量程式均符合要求。

6.2 縮短調(diào)零彈簧長度法

1)輸入12m ADC信號,調(diào)整調(diào)零螺釘,縮短調(diào)零彈簧長度,并將調(diào)零螺釘調(diào)整到接近于極限位置,此時調(diào)節(jié)閥行程可能到極限位置。

2)調(diào)整調(diào)量程螺釘,使調(diào)節(jié)閥行程至中間位置。

3)輸入4m ADC信號,按常規(guī)法調(diào)零點(diǎn)。

4)輸入20m ADC信號,按常規(guī)法調(diào)量程。

5)反復(fù)進(jìn)行(3)、(4)步,直到零點(diǎn)、量程均符合要求。

 

7、應(yīng)用小結(jié)

上面所述的兩種方法是對常規(guī)方法的補(bǔ)充和完善,這兩種方法交是在常規(guī)方法失效時使用的,并且這兩種方法也可以結(jié)合起來運(yùn)用,這樣調(diào)整范圍更寬,通過學(xué)習(xí)大量的實(shí)踐表明 ,這機(jī)伶 種方法都不得是完全可行的,并且 這些方法較常規(guī)裁軍方法校得快,為我們的日常工作特別是在大檢修中節(jié)約了寶貴和時間。


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